机械能包括动能、重力势能、弹性势能等。它是由机械活动或状态引起的能量,一般具有守恒性。
而内能是分子和分子间势能等不规则热活动产生的能量之和。
通常机械能通过摩擦转化为热能(即内能)。
这种转变是不可逆的。
机械能与内能的相互转化答:机械能和内能是可以相互转化的。它们之间的转换方法如下:
1.机械能转化为内能。
①克服摩擦做功,机械能转化为内能。
比如:钻木取火,搓手搓掌取暖。
②压缩气体做功,气体升温,温度上升。
例如,当泵吹空气时,气缸壁会变热。
2.内能转化为机械能
一部分内能转化为机械能。
比如:燃放烟花和爆炸战斗,和热机一起工作。
方法做功转化内能的过程,本质上是机械能和内能相互转化的过程。
什么是机械能转化为内能再举出实际例子答:用打气筒给轮胎充气时,筒壁温度会升高。这是机械能转化为内能的一个例子。因为当用泵抽空气时,人们要用气缸中的活塞压缩空气体做功,将机械能转化为压缩空气体的内能。由于热传递,气缸壁的温度在吸收热量后升高。柴油机的收缩冲程也是机械能转化为内能的一个例子。
机械能能完整转化为内能吗在能量相互转化的过程中,总能量必然是联系和守恒的。在机械能和内能转化的过程中,机械能可以完全转化为内能。但是这个转化过程是不可逆的。即物体的内能不能完全转化为机械能。
例如,在一个装有乙醚和脱脂棉的厚壁测量仪器中,当量筒内的气体被密封良好的活塞强行压缩时,人对活塞做功所消耗的机械能就完全转化为内能,从而使量筒内的脱脂棉燃烧起来。
同时会加热量筒和活塞,但都是机械能转化而来的内能。但是,内能完全转化为机械能是无法实现的。因为在转型的过程中,必然存在内部能量耗散的部门。所以机械能可以完全转化为内能。
为什么说机械能转化为内能而不是热能分析
1.“机械能可以完全转化为内能,内能也可以完全转化为机械能”是一个完整准确的命题。
2.很多人误解第二点是因为热力学第二定律没有完整清晰的开尔文表达式,更谈不上完整准确的理解热力学第二定律。开尔文说“不可能从一个恒温热源(即单一热源)吸取热量,并使其完整有用而不受其他影响(或引起其他转化)”。无其他影响是指除火电变换以外的任何变换。所有的工人和他们周围的环境都无法做出其他的改变。言下之意,如果允许工人(系统)或环境做出其他改变,就有可能从恒温热源(即单一热源)中吸取热量,并使之完整有用(但如果有差异也将是可能的)。
3.举例说明:设想在气体等温膨胀过程中,总内能不变,气体(系统)从环境(单一热源)中吸收热量,吸收的热量全部转化为功,输出到环境中。即系统从环境中吸收热量以增加其内能,然后将增加的内能全部转化为功。在这个例子中,它从单一热源吸收热量,完全变成有用功,但同时发生了其他变化,气体的体积增加了。
为什么机械能可以全体转化为内能因为热力学第二定律从来没有说两种发散的能量情况不能完全转化。
热力学第二定律的两种表述:
把热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化是不可能的。
。
从单一热源获取热量,并在没有其他影响的情况下完全转化为有用功是不可能的。
。
它的重点其实在后半句“没有其他变化”,这个知识点在高考3-3选择题中经常考核。
举个不恰当的例子,一楼有一桶水,你想换到二楼。你不能让水桶自己上去,但你可以把它提起来。只要水桶够结实,水不要太满,保持一滴水不漏并不难。结果桶里的水全部从一楼变成了二楼,但是发生了别的事情。
影响——你(稍微)累了。
所以热力学第二定律并不是说两种能量之间不能有完全的转化,而是说如果有完全的转化,一定有其他的影响。
有可能在机械能完全转化为内能的过程中,一些势能也转化为内能等等...
机械能与内能怎样互相转化改变内能有两种方法,一种是通过做功,另一种是通过传热。做功的方法是将机械能转化为内能。在这个过程中,能源的情况发生了变化。热传递是能量从高温物体向低温物体的传递。在这个过程中,能量的情况没有改变,床底是单向的,只能从高温转移到低温。
机械能转化为内能的是什么工程在四冲程汽油机或柴油机中,将机械能转化为内能的冲程称为收缩冲程,它是由安装在曲轴上的飞轮的惯性完成的。
以汽油发动机为例。在进气冲程结束时,进气门和排气门都关闭,活塞从气缸末端向顶部运动,使空气体和汽油的混合气变紧,混合气的内能和压力增加,温度升高。
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